本文利用CFX模擬離心壓縮機(jī)葉輪的氣動(dòng)性能。

注：本文采用CFX 2019R2進(jìn)行演示

1 幾何模型

幾何模型來(lái)自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個(gè)葉輪有24個(gè)葉片，以22360rpm的轉(zhuǎn)速繞Z軸旋轉(zhuǎn)。

2 BladeGen定義幾何

• 啟動(dòng)Workbench 2019 R2，將BladeGen模塊拖入工程視圖，右擊 A2：Blade Design→Properties，在屬性面板中設(shè)置如下圖所示

• 加載創(chuàng)建好的葉輪。雙擊 Blade Design，進(jìn)入BladeGen的設(shè)計(jì)界面，選擇 Open，打開(kāi)準(zhǔn)備好的 Centrifugal_Compressor.bgd文件，加載后如下圖所示

• 因?yàn)槭菧?zhǔn)備好的文件，所以不需要自己修改，直接關(guān)掉BladeGen就行了

3 生成網(wǎng)格

3.1 定義CFD網(wǎng)格

• 將 TurbGrid模塊拖入工程視圖，并建立BladeGen和它的聯(lián)系，如下圖所示

• 雙擊 Turbo Mesh進(jìn)入 TurboGrid，在模型樹(shù)中選擇 Blade Set→Shroud Tip，在 Details of Shroud Tip面板中設(shè)置如圖所示

• 右擊Topology Set，勾選掉Suspend Object Updates，生成拓?fù)?/p>

• 雙擊模型樹(shù)中Mesh Data，在Details of Mesh Data面板的Mesh Size標(biāo)簽面板中設(shè)置如下圖所示

• Passage標(biāo)簽面板設(shè)置如下

• Inlet標(biāo)簽面板設(shè)置如下

• Outlet標(biāo)簽面板設(shè)置如下，并點(diǎn)擊 Apply確定

• 點(diǎn)擊工具欄中的網(wǎng)格生成工具，生成如下圖所示網(wǎng)格，關(guān)閉TurboGrid，回到Workbench視圖

3.2 定義結(jié)構(gòu)網(wǎng)格

• 右擊 A2：BladeGen Design，選擇 Transfer Data to New→Mechanical Model，如下圖所示

• 右擊 C3: Geometry，選擇 Update，這時(shí)后臺(tái)會(huì)運(yùn)行 Design Modeler，并將BladeGen中的幾何數(shù)據(jù)導(dǎo)入其中， Geometry上打勾后，雙擊 C4:Model進(jìn)入 Mechanical，如下圖所示

• 創(chuàng)建虛擬拓?fù)洹Ｔ谀Ｐ蜆?shù)中右擊 Model，選擇 Insert→virtual Topology，右擊 Model→Virtual Topology，選擇 Generate Virtual Cells

注：創(chuàng)建虛擬拓?fù)渲饕菫榱撕?jiǎn)化一些細(xì)小的幾何結(jié)構(gòu)（包括細(xì)小面和碎邊），從而提高網(wǎng)格質(zhì)量，并減少網(wǎng)格數(shù)量

• 網(wǎng)格尺寸控制。右擊 Mesh選擇 Insert→Sizing，可以對(duì)面和邊進(jìn)行尺寸控制，一頓操作后我們可以獲得如下圖所示的網(wǎng)格

4 CFX前處理

• 關(guān)掉Mechanical，右擊 Turbo Mesh，選擇 Transfer Data to New→CFX，并建立如下圖所示的聯(lián)系

• 進(jìn)入CFX進(jìn)行前處理設(shè)置。在主菜單中選擇 Tools→Turbo Mode，設(shè)置如下圖所示

• 點(diǎn) Next，設(shè)置如下圖所示

• 點(diǎn) Next，設(shè)置如下圖所示

• 然后設(shè)置邊界條件并把 R1 Blade刪掉，如下圖所示，設(shè)置比較復(fù)雜，中間跳過(guò)一些步驟（無(wú)奈，有機(jī)會(huì)視頻演示吧 ）

5 計(jì)算

退出CFX-Pre，右擊C3:Solution→Update即可開(kāi)始后臺(tái)計(jì)算了，計(jì)算完成后啟動(dòng)CFD-Post進(jìn)行后處理，這里略過(guò)，你大概可以獲得如下所示的云圖。

至此這個(gè)過(guò)程結(jié)束，感謝陪我一起走這一遭，好累，洗洗睡吧！

文章來(lái)源：CFD日志